(57)【要約】【課題】スループットが低下するのを防ぎつつ、記録ヘッドの吐出口形成面へのインクミストの付着を抑制する。【解決手段】記録ヘッド４０１は、直線状に配置されたインクを吐出する複数の吐出口１０を含む吐出口列Ｒ１，Ｒ２を複数有し、各々の吐出口列１０−１〜１０−４に含まれる複数の吐出口は、走査方向を横切る向きに配列され、かつ、複数の吐出口列は、走査方向に配列され、走査方向において最前列に位置する吐出口列１０−１よりも後方に配置される少なくとも一の吐出口列１０−３又は１０−４の吐出口からのインクの単位時間当たりの吐出発数である吐出頻度を、最前列に位置する吐出口列１０−１の吐出口からのインクの吐出頻度よりも低くする。【選択図】図２
2010284849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドにより記録媒体を走査して画像を形成する記録装置であって、
前記記録ヘッドは、直線状に配置されたインクを吐出する複数の吐出口を含む吐出口列を複数有し、
各々の前記吐出口列に含まれる複数の吐出口は、前記記録媒体に対する前記記録ヘッドの走査方向を横切る向きに配列され、かつ、複数の前記吐出口列は、前記走査方向に配列され、
前記走査方向において最前列に位置する吐出口列よりも後方に配置される少なくとも一の吐出口列の吐出口からのインクの単位時間当たりの吐出発数である吐出頻度が、前記最前列に位置する吐出口列の吐出口からのインクの吐出頻度よりも低い、ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、前記吐出口列が所定の列間距離を隔てて隣り合うように配置された吐出口列対を２対有し、
前記記録ヘッドの走査方向において後方に位置する吐出口列対の吐出口からのインクの吐出頻度が、前方に位置する吐出口列対の吐出口からのインクの吐出頻度よりも低い、ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前方に位置する前記吐出口列対の両方の吐出口列の吐出口からインクを吐出し、後方に位置する前記吐出口列対のいずれか一方の吐出口列の吐出口からインクを吐出する、ことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
後方に位置する前記吐出口列対の前方に位置する吐出口列の吐出口からインクを吐出しない、ことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体と前記記録ヘッドとの配置関係が所定の関係を満たす場合に、前記吐出口列のインクの吐出頻度が異なり、所定の関係を満たさない場合には、複数の前記吐出口列のインクの吐出頻度が等しい、ことを特徴とする請求項１ないし４に記載の記録装置。
【請求項６】
記録ヘッドにより記録媒体を走査して画像を形成する記録方法であって、
前記記録ヘッドは、直線状に配置されたインクを吐出する複数の吐出口を含む吐出口列を複数有し、
各々の前記吐出口列に含まれる複数の吐出口は、前記記録媒体に対する前記記録ヘッドの走査方向を横切る向きに配列され、かつ、複数の前記吐出口列は、前記走査方向に配列され、
前記走査方向において最前列に位置する吐出口列よりも後方に配置される少なくとも一の吐出口列の吐出口からのインクの単位時間当たりの吐出発数である吐出頻度を、前記最前列に位置する吐出口列の吐出口からのインクの吐出頻度よりも低くする、ことを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを移動させつつ記録ヘッドからインクを吐出させることにより記録媒体に画像を形成するインクジェット式の記録装置及び記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の吐出ノズルを有する記録ヘッドの各々のノズルに設けられた電気熱変換素子あるいは電気機械変換素子によりエネルギーを発生させてノズル内のインクを吐出させ、記録媒体上に画像を形成するインクジェット式の記録装置が知られている。このインクジェット記録装置では、画像形成速度を数倍に高めるために、複数の吐出ノズルからなる吐出口列を複数配列して、一色のインクを複数の吐出口列の吐出口から吐出するものが知られている。インクジェット記録装置では、吐出口から記録媒体に向けて吐出されたインク滴から分離したインクがスプラッシュ状に飛散してインクミストとして浮遊する。このインクミストが記録ヘッドの吐出口形成面に付着して吐出口の周りに多量に堆積することにより記録ヘッドの吐出性能が低下する可能性がある。特に、複数の吐出口列を高密度で配置した場合には、隣り合う吐出口列の間で、吐出される液滴によって発生する気流（以下「自己気流」という）が互いに干渉し、結果として記録媒体から記録ヘッドへ向けて吹き上げる強い気流が発生する。記録ヘッドへ向けて吹き上げる強い気流は、大量のインクミストを記録ヘッドの吐出口付近に付着させ、それが吐出口を塞ぐ可能性がある。このため、例えば、特許文献１は、記録ヘッドの吐出口形成面に付着したインクミストをふき取る技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９３９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、記録ヘッドの吐出口形成面に付着したインクミストをふき取る工程を記録装置に適用すると、スループット低下の原因となるという問題がある。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決すべく成されたもので、スループットが低下するのを防ぎつつ、記録ヘッドの吐出口形成面へのインクミストの付着が抑制できる記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る記録装置は、記録ヘッドにより記録媒体を走査して画像を形成する記録装置であって、前記記録ヘッドは、直線状に配置されたインクを吐出する複数の吐出口を含む吐出口列を複数有し、各々の前記吐出口列に含まれる複数の吐出口は、前記記録媒体に対する前記記録ヘッドの走査方向を横切る向きに配列され、かつ、複数の前記吐出口列は、前記走査方向に配列され、前記走査方向において最前列に位置する吐出口列よりも後方に配置される少なくとも一の吐出口列の吐出口からのインクの単位時間当たりの吐出発数である吐出頻度が、前記最前列に位置する吐出口列の吐出口からのインクの吐出頻度よりも低い、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、記録ヘッドのインク吐出口形成面へのインクミストの付着を抑制でき、安定的かつ高速な記録が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用される記録装置の記録部の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１の記録ヘッドを吐出口形成面側から見た図である。
【図３】図１の記録ヘッドの吐出口列方向の断面図である。
【図４】図１の記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における記録ヘッドの動作を説明するための図である。
【図６】本発明の他の実施形態における記録ヘッドの動作を説明するための図である。
【図７】本発明が適用される記録装置の記録部の他の例の概略斜視図である。
【図８】図７の記録装置の記録ヘッドを吐出口形成面側から見た図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態の記録ヘッドの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。なお、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成することを意味する。文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。また、「記録」には、記録媒体の加工を行う場合も含まれる。「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきである。また、「インク」は、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成に供され得る液体を表すものとする。さらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り、インクの吐出口およびこれに連通する液路を意味するものとする。
【００１０】
図１は、本発明が適用されるインクジェット式の記録装置の記録部の概略構成を示す斜視図である。図２は、記録ヘッドをインクの吐出口形成面側から見た図である。図３は、図１の記録ヘッドの吐出口列方向の断面図である。図１に示すように、本発明に係る記録装置は、ガイド軸４０８に沿ってＸ方向に移動可能に構成されたキャリッジ４０３上に、記録ヘッド４０１を搭載している。記録ヘッド４０１は、ブラックＢｋ、シアンＣｙ、マゼンタＭｇ、イエローＹｅの４色のカラーインクを供給するインクタンクを備え、それぞれに対応した４色の記録素子列が一体的に構成された記録ヘッドとして構成されている。
【００１１】
キャリッジ４０３は非記録状態などの待機時には、図１のホーム・ポジション位置P１にある。４０４は紙送りローラであり、補助ローラ４０５とともに記録媒体４０７を狭持しつつ図の矢印の方向に回転し、記録媒体４０７をＹ方向に搬送する。また、４０６は給紙ローラであり、記録媒体を積載する不図示のトレーから記録媒体４０７の給紙を行うとともに、紙送りローラ４０４及び補助ローラ４０５と同様に記録媒体４０７を狭持する役割を果たす。
【００１２】
記録ヘッド４０１は、図２に示すように、キャリッジの進行方向（Ｘ方向）の先頭からＢｋ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙｅの順に配列された吐出口列１０−１〜１０−４を複数有する。各色の吐出口列１０−１〜１０−４は、直線状に配置されたインクを吐出する複数の吐出口１０を含み、各色ごとに４列形成されている。各色の吐出口列１０−１〜１０−４は、所定の列間距離を隔てて隣り合うように配置された吐出口列対Ｒ１，Ｒ２を２対有する。各々の吐出口列１０−１〜１０―４に含まれる複数の吐出口１０は、記録ヘッド４０１の走査方向（キャリッジの往復方向）を横切る向きに配列されている。また、複数の吐出口列１０−１〜１０―４は、記録ヘッド４０１の走査方向に配列されている。
【００１３】
また、図３に示すように、吐出口列１０−１および１０−２は共通液室１０−５へ、吐出口列１０−３および１０−４は共通液室１０−６とそれぞれ連通してノズルを構成している。吐出口列１０−２と１０−３は１．６ｍｍ離れて配置されている。また、吐出口列１０−１と１０−２、及び吐出口列１０−３と１０−４は、それぞれ０．３ｍｍ離れた位置に配置されている。ここではＣｙインクについてのみ述べたが、他の色のインクについても同様の構成が成されている。また、多色記録素子列間距離はいずれの間隔も３．２ｍｍとなっている。
【００１４】
次に、上記構成の記録装置の動作の一例について説明する。待機時には、ホーム・ポジション位置P１にあるキャリッジ４０３は、記録開始命令によりＸ方向に走査（スキャン）を開始し、記録ヘッド４０１の複数のノズルを記録データに従って選択的に駆動して記録媒体４０７上にインクを吐出して記録を行う。記録媒体４０７の端部まで１回の走査による記録が終了すると、キャリッジ４０３は元のホーム・ポジション位置P１に戻る。ここで、紙送りローラ４０４が矢印方向へ回転することにより、Ｙ方向へ所定幅だけ記録媒体を搬送し、その後再びＸ方向へ走査による記録を開始する。このような記録走査と記録媒体の搬送とを交互に繰り返すことにより１枚の記録媒体への記録が行われる。また、記録ヘッドと記録媒体の距離は、記録媒体の種類や記録のモードにより可変となっている。
【００１５】
次に、上記で説明したインクジェット記録ヘッドの制御系の構成について、図４を参照して説明する。図４において、ホストコンピュータ３００は、記録装置に対して記録命令などの制御データと記録すべき画像データを送信すると共に、記録装置からステータス情報などを受信する。入出力インターフェイス３０１は、ホストコンピュータ３００から送信された制御データ及び画像データを受信すると共に、ステータス情報などをホストコンピュータに対して出力する。ＣＰＵ３０２は、装置全体を制御する。ROM３０３は、制御プログラムやフォントなどのデータが格納される。RAM３０４は、記録データを一時的に格納する記録バッファやＣＰＵのワークエリアとして使用される。モータドライバ３０５は、キャリッジ４０３の移動や搬送ローラ、給紙ローラ駆動用などの各種駆動用モータ３０６を駆動する。ヘッドドライバ３０７は、記録ヘッド４０１を駆動する。
【００１６】
ホストコンピュータ３００から送信された画像データは、入出力インターフェイス３０１内の受信バッファに一時的に格納され、記録装置で処理可能な記録データに変換されてＣＰＵに供給される。ＣＰＵ３０２は、ＲＯＭ３０３に格納されている制御プログラムに基づき、ＣＰＵ３０２に供給された記録データを各インク単位に分割し、ＲＡＭ３０４の記録バッファに一旦格納する。ＲＡＭ３０４の記録バッファに格納された記録データは、各インクの記録素子列の駆動順序に合わせてＣＰＵ３０２に再度読み出され、実際の吐出タイミングに合わせてヘッドドライバ３０７に出力される。これにより、対応する記録ヘッドが駆動されてインクが吐出されて記録が行われる。
【００１７】
次に、上述のような記録装置を用いた本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの駆動方法について図５を参照して説明する。本実施形態では、記録媒体４０７と記録ヘッド４０１との配置関係が、所定の関係を満たさない場合には、複数の吐出口列１０−１〜１０−４のインクの単位時間当たりの吐出発数である吐出頻度を均等にする。具体的には、画像の全ての画素にそれぞれインクを吐出し、かつ、１パスで印字する場合には、紙間距離は記録媒体や印字モードによって変更されるが、吐出頻度を吐出口列１０−１から１０−４まで均等にする。つまり、１吐出口列当たり２５％デューティを担当し、トータル１００％デューティとなるように吐出データを各吐出口列に振り分ける。一方、所定の関係を満たす場合には、吐出口列１０−１〜１０−４のインクの吐出頻度を後述するように変更する。
【００１８】
ここで、記録媒体４０７と記録ヘッド４０１との配置関係が所定の関係を満たす場合とは、例えば、記録ヘッド４０１と記録媒体の距離（以下、紙間距離という）が吐出口列１０−２と１０−３との距離（以下、列間距離という）よりも長い場合をいう。吐出口１０から吐出されたインク液滴のまわりには、渦状の気流（自己気流）が形成される。またこの他に、記録ヘッドと記録媒体の相対的な移動によって記録ヘッド４０１と記録媒体４０７との間にせん断流（流入気流）が生じる。吐出口列１０−１〜１０−４同士の間隔が比較的狭いと、インク滴により形成された各自己気流及びせん断流が互いに干渉し合う。この結果、吐出口１０の形成面に向かう気流が形成され、この気流に流されたインクミストが当該形成面に付着しやすくなる。各自己気流及びせん断流の干渉は、記録媒体４０１と記録ヘッド４０７との距離が長いほど大きくなる傾向にある。したがって、紙間距離が列間距離よりも長いような場合には、各自己気流及びせん断流の干渉が大きくなると判断して、吐出口列１０−１〜１０−４のインクの吐出頻度を以下のように変更する。
【００１９】
図５（Ａ）に示すように、記録ヘッド４０１が往方向に進行している場合には、記録ヘッド４０１の走査方向は往方向となる。この場合には、記録ヘッド４０１の走査方向において、前方に位置する吐出口列対Ｒ１の両方の吐出口列１０−１、１０−２の吐出口１０からインクＩＤを吐出させる。加えて、後方に位置する吐出口列対Ｒ２のいずれか一方の吐出口列１０−３又は１０−４の吐出口１０からインクＩＤを吐出させる。これにより、記録ヘッド４０１の走査方向において後方に位置する吐出口列対Ｒ２の吐出口１０からのインクＩＤの吐出頻度が、前方に位置する吐出口列対Ｒ１の吐出口１０からのインクの吐出頻度よりも低くなる。また、トータルで３列の吐出口列から吐出されることになる。このとき、インクＩＤの吐出頻度は、３つの吐出口列に均等に振り分けられる。
【００２０】
図５（Ｂ）に示すように、記録ヘッド４０１が復方向に進行している場合には、記録ヘッド４０１の走査方向は復方向となる。この場合には、記録ヘッド４０１の走査方向において、前方に位置する吐出口列対Ｒ２の両方の吐出口列１０−３、１０−４の吐出口１０からインクＩＤを吐出させる。加えて、後方に位置する吐出口列対Ｒ１のいずれか一方の吐出口列１０−１又は１０−２の吐出口１０からインクＩＤを吐出させる。これにより、記録ヘッド４０１の走査方向において後方に位置する吐出口列対Ｒ１の吐出口１０からのインクＩＤの吐出頻度が、前方に位置する吐出口列対Ｒ２の吐出口１０からのインクの吐出頻度よりも低くなる。また、トータルで３列の吐出口列から吐出されることになる。このとき、インクＩＤの吐出頻度は、３つの吐出口列に均等に分配される。
【００２１】
好適には、記録ヘッド４０１の走査方向において、後方に位置する吐出口列対の前方に位置する吐出口列の吐出口１０からインクＩＤを吐出しない。すなわち、図５（Ａ）の場合には、吐出口列１０−３であり、図５（Ｂ）の場合には、吐出口列１０−２である。これは、前方２列の吐出口列と後方の吐出口列の距離が離れているほうが、各自己気流同士の干渉によって生じる記録ヘッド４０１へと向かう上昇気流の発生をより抑制できるからである。なお、往方向において吐出に用いない吐出口列を１０−３ではなく１０−４に、また復方向において吐出に用いない吐出口列を１０−２ではなく１０−１にしても、本発明の効果は得られる。
【００２２】
次に、本発明を適用した第２の実施形態について図６を参照して説明する。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、たとえば、紙間距離が列間距離よりも短い場合には、吐出頻度を吐出口列１０−１から１０−４まで均等にする。つまり、１吐出口列当たり２５％デューティを担当させ、トータル１００％デューティとなるように吐出データを各吐出口列に分配する。一方、紙間距離が列間距離よりも長い場合には、吐出口列１０−１〜１０−４のインクの吐出頻度を以下のように変更する。
【００２３】
図６（Ａ）に示すように、記録ヘッド４０１が往方向へ走査する場合には、後方側の吐出列対Ｒ２での吐出頻度を、前方側の吐出列対Ｒ１における吐出頻度より低くする。例えば、１００％の画像を形成するにあたり、往方向走査では吐出口列１０−１，１０−２でトータル７０％、吐出口列１０−３、１０−４ではトータル３０％になるように吐出頻度を分配する。
【００２４】
そして、図６（Ｂ）に示すように、記録ヘッド４０１の走査方向が反転して復方向になるとこれらの前方、後方の関係も反転し、吐出口列１０−３、１０−４では７０％、吐出口列１０−１、１０−２が３０％になるように吐出頻度が分配される。
【００２５】
なお、上で述べた前方側２列の吐出口列での吐出頻度と後方側の吐出頻度との比は、走査方向に対して後方側の吐出頻度が前方側よりも低ければ、往方向走査と復方向走査とでその割合が異なっても良い。
【００２６】
次に、本発明の第３の実施形態について、図７〜図９を参照して説明する。図７は、本発明が適用されるフルライン型のインクジェット記録装置の記録部の概略構成を示す斜視図である。図８は、記録ヘッドの記録素子列の配置を吐出口形成面側から見た図である。図９は、本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッドの駆動方法を説明するための図である。
【００２７】
図７において、記録ヘッド５０１は固定されて記録媒体５０７が搬送される。よって記録媒体５０７と記録ヘッド５０１との相対的な移動が生じる。記録ヘッド５０１は、図８に示すように、記録媒体の搬送方向（Ｙ方向）の先頭からＢｋ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙｅの順に配列された吐出口列１３−１〜１３−４を有する。吐出口列１３−１，１３−２が吐出口列対Ｒ１を構成し、吐出口列１３−３，１３−４が吐出口列対Ｒ２を構成する。なお、この場合、記録媒体５０７の搬送方向とは逆方向が記録ヘッド５０１の走査方向となる。
【００２８】
本実施形態では、第１及び第２の実施形態と同様に、たとえば、紙間距離が列間距離よりも短い場合には、吐出頻度を吐出口列１３−１から１３−４まで均等にする。つまり、１吐出口列当たり２５％デューティを担当させ、トータル１００％デューティとなるように吐出データを各吐出口列に分配する。一方、紙間距離が列間距離よりも長い場合には、吐出口列１３−１〜１３−４のインクの吐出頻度を図９に示すように変更する。
【００２９】
図９に示すように、記録媒体５０７の搬送方向において、上流側（前方）に位置する吐出口列対Ｒ１の吐出口列１３−１、１３−２のいずれか一方の吐出口からインクを吐出する。さらに、下流側（後方）に位置する吐出口列対Ｒ２の両方の吐出口列１３−３及び１３−４の吐出口からインクを吐出する。このとき、吐出頻度は、１００％デューティ画像の形成に用いる３つの吐出口列に均等に分配される。第１の実施形態と同様に、好適には、吐出口列１３−１及び１３−２のうち、吐出口列１３−２からインクを吐出させない。また、そのた紙搬送を２パス以上かけて印字を行う場合において、紙搬送に係る上流と下流の関係が前パスと逆転した場合においては、吐出口列の関係も入れ替わることになる。また、第２の実施形態と同様に、吐出口列対Ｒ１の吐出頻度を、吐出口列対Ｒ２の吐出頻度よりも低くすることも可能である。
【００３０】
上記実施形態では、吐出口列が合計で４列の場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるわけではなく、４列より少ない場合及び４列よりも多い場合のいずれの場合にも本発明を適用できる。
【００３１】
上記実施形態では、２つの吐出口列対のうち、後方の吐出口列対の吐出頻度を低くしたが、前方の吐出口列対に含まれる吐出口列の後方の吐出口列の吐出頻度を最前列に位置する吐出口列よりも低くすることも可能である。すなわち、走査方向において最前列に位置する吐出口列よりも後方に配置される少なくとも一の吐出口列の吐出口からのインクの吐出頻度が、最前列に位置する吐出口列の吐出口からのインクの吐出頻度よりも低くければよい。
【符号の説明】
【００３２】
４０１，５０１  記録ヘッド
４０７，５０７  記録媒体
１０，１３  吐出口
１０−１〜１０−４，１３−１〜１３−４  吐出口列
Ｒ１，Ｒ２  吐出口列対
【図１】
2010284849.tif 000003
【図２】
2010284849.tif 000004
【図３】
2010284849.tif 000005
【図４】
2010284849.tif 000006
【図５】
2010284849.tif 000007
【図６】
2010284849.tif 000008
【図７】
2010284849.tif 000009
【図８】
2010284849.tif 000010
【図９】
2010284849.tif 000011